Hallo, ich benötige euere Hilfe, bzw. das Wissen der "alten" Hardware Layout Gurus. Ich möchte einen Halbbrücken DC/DC Wandler bauen (ähnlich einem Class D Audio Amplifier), eine Skizze der Schaltung findet ihr im Anhang. Die Eingangsspannung beträgt zwischen 36V und 48V und soll auf 12V gewandelt werden. Damit sich das Ganze auch lohnt soll damit ein Strom bis zu 35A bereit gestellt werden. Nur damit ihr eine Vorstellung habt. Die Regelung und das PWM (100Khz) Signal wird von einem MC realisiert. Als Treiberbaustein für die Mosfets (von IRF) wird ein Halbbrückentreiber vom Typ Hip von Intersil verwendet. Das ganze wird am Ende durch eine Drossel und Kondensator geglättet. Da der MC mit 3,3V arbeitet und der Hip mit 12V, wird für die Ansteuerung des Treibers ein Optokoppler verwendet. Die generierte Spannung wird per AD-Wandler des MCs gemessen (Feedback) um somit eine aktive Regelung des PWM zugestalten. Bevor ich mit meinem Layout anfange wollte ich mir bei euch Rat holen, was ich alles beim Erstellen des Platinen Layouts beachten muss, damit ich nicht durch die kleinsten Fehlplatzierung alles falsch mache? - Wie sollten die Masseflächen gestaltet - Entkopplung der Masse von MC und Leistungsteil über kleine Drosseln? - Platzierung der Bauteile? - Aussparung von Massfläche unter bestimmten Bauteilen wie Drosseln? Also kurz gesagt, was muss man alles beachten, damit die ganze Schaltung ein Erfolg wird und man nicht die ganzen Schaltflanken als Peak in der generierten Spannung sieht. Schon mal vielen Dank Martin
Angehängte Dateien:
-
Unbenannt.PNG
3,5 KB
35 A und Du bist Dir bei Layout nicht sicher?? Ich habe da meine Bedenken!!
Ich habe ein Buch von Siemens im Regal stehen, woe diese Fragen beantwortet werden. Das ganze Buch behandelt die korrekte Auslegung von Schaltnetzteilen ohne auf bestimmte IC's einzugehen. Ganz ehrlich: Das ist eine Wissenschaft für sich. Nachdem ich das Buch gelesehen hatte kam ich für mich persönlich zu dem Schluss, vorläufig überhaupt keine Schaltnetzteile zu bauen. Inzwischen mache ich es aber doch wieder, mit LM2576. Also ganz kleine Sachen. Mehr traue ich mich nicht. Von größeren Dingen würde ich die Finger lassen. Ein schlechtes Schaltnetzteil kann alles Mögliche in großem Umkreis massiv stören, so daß es auch mal teuer werden kann. Wenn Du ausreichend KnowHow für das Vorhaben hättest, dann würdest Du in diesem Forum sicher keinen Rat suchen. Das ist zumindest meine Meinung dazu.
@Stefan Frings schrieb: > Ich habe ein Buch von Siemens im Regal stehen, woe diese Fragen > beantwortet werden. abend, das klingt gut. Kannst du mir bitte den Namen, bzw. die ISBN des Buches nennen. Wer hat gesagt, dass ich keine Ahnung davon habe was ich mache. Warum wird hier jeder Fragende in diesem Forum als total unwissend hingestellt. Ich arbeite schon eine ganze Weile im Bereich der Elektronik und habe schon die verschiedensten kleineren Schaltwandler gebaut. Im Vergleich bekommt man aber bei Schaltwandlern die mit höheren Spannungen arbeiten Probleme mit Effekten die bei kleinen Wandlern kaum eine Rolle spielen. Und um diese zu lösen gibt es die verschiedensten Möglichkeiten... Ich habe also Erfarung aber ich weiß nicht alles und ich möchte auch nicht ewig selber probieren um alle Erfahrungen zumachen, die die "alten Hasen" schon viele male gemacht haben. Leider habe ich in meinem beruflichem Umfeld keinen Guru aus dem Gebiet der Schaltnetzteile den ich fragen könnte. Daher die Frage an die Erfahrenen in diesem Forum. Einen schönen Beitrag gab es zum Beispiel in diesem Thread von Bernd Wiebus: Beitrag "Re: Sternförmige Massführung Ist wirklich OUT ?"
Klingt erstmal machbar. In dieses kalte Wasser wurde ich auch schon mehrfach geworfen. Das ist nicht, wie viele denken mögen, nur auf Glück basierendes Hexenwerk. Es gibt aber, wie du schon erkannt hast, gerade beim Layout verdammt viel zu beachten. > - Wie sollten die Masseflächen gestaltet Das Diskutieren man am besten nach der Platzierung nochmal tiefer. Beim Platzieren aber möglichst darauf achten, dass man mit einer möglichst simplen Masseführung (z.B. eine vollflächige Innenlage) auskommt und Schlitze in der Masse nur einplant wenn es wirklich nicht anders geht. > - Entkopplung der Masse von MC und Leistungsteil über kleine Drosseln? Lieber erst mal nicht. So etwas kann helfen, aber die Fälle sind dünn gesät und ohne genaues Wissen über Schaltung und Platzierung würde ich so was nicht empfehlen. > - Platzierung der Bauteile? Wichtige Sache. Mach es bitte hübsch und denk an die Wärme, und nicht nur an die in den Transistoren. > - Aussparung von Massfläche unter bestimmten Bauteilen wie Drosseln? Auch eher Nein denn Ja, wenn der Rest von Layout stimmt, hat man das nicht nötig. Man sollte solche Maßnahmen aber nicht ganz ausschließen. Doch wenn man es von vorn herein macht, zerreißt man sich evtl. irgendwo die Masse und handelt sich nur mehr Ärger ein Aber: Für was genau, braucht man in diesem Anwendungsfall die Optokoppler? Deine Begründung: > „Da der MC mit 3,3V arbeitet und der Hip mit 12V,…“ passt da irgendwie nicht. Was für einen HIP hast du dir ausgesucht? Schon mal über ein Multiphasen-Konzept nachgedacht?
myzyn schrieb: > Auch eher Nein denn Ja, wenn der Rest von Layout stimmt, hat man das > nicht nötig. Man sollte solche Maßnahmen aber nicht ganz ausschließen. > Doch wenn man es von vorn herein macht, zerreißt man sich evtl. irgendwo > die Masse und handelt sich nur mehr Ärger ein Also das Aussparen der Massefläche oder sontigen Leiterbahnen unter den Spulen (10mH für 335A sind bedrahtet und relativ groß) ist zum Beispiel sehr wichtig, damit man durch die kapazitive Wirkung zwichen Drossel und Board sich nicht die Spikes beim umschalten einkoppelt. Der Optokopper war ursprünglich durch einen Testaufbau reingekommen, damit beim Abrauchen der Mosfets nicht auch der Controller etwas abbekommt. zusätzlich hat es den Effekt gebracht, dass man relativ einfach den empfindlichen Signalteil vom Leistungsteil trennen kann. ... vielen Dank für den ersten kreativen Beitrag. Ich hoffe wir können noch viele Informationen zusammentragen.
Seid ihr grad alle im Urlaub oder hat sich noch niemand hier mit solchen Themen beschäftigt? Ich hoffe es kommen noch einige Erfahrungen zusammen.
Sternförmige Masse vs. Massefläche: Warum wird immer angenommen, dass das Erste Zweiteres ausschließt? Das ist doch Nonsense. Bei entsprechender Anordnung der Stromschleifen, kann man erreichen, dass der Strom auch durch eine Massefläche sternförmig verläuft. Und das ist der Sinn dabei! Durch Schlitze versuchen einen sternförmigen Stromfluss zu erzwingen ist oft kontraproduktiv, wie schon oft erwähnt wurde (Schlitzantenne).
Martin J. schrieb: > Also das Aussparen der Massefläche oder sontigen Leiterbahnen unter den > Spulen (10mH für 335A sind bedrahtet und relativ groß) ist zum Beispiel > sehr wichtig, damit man durch die kapazitive Wirkung zwichen Drossel und > Board sich nicht die Spikes beim umschalten einkoppelt. Das stimmt schon, aber pauschal solche Aussparungen zu empfehlen finde ich fahrlässig. Wie sieht es aus wenn du (was zu empfehlen währe) Drosseln verwendest die dir fast kein Feld durchs Board werfen? z.B. Toroidale. Dann machst du trotzdem unter jede Drossel ein Loch, das dann dazu führt, dass sich der Strom der sich sonst schön gleichmäßig in deiner GND-Plane ausgebreitet hätte, auf einmal einen Haken schlagen muss. Schon hast du dir eine halbe Windung mit steil geschalteten Strömen mitten ins Board gezaubert. Gegebenenfalls sorgt ein Loch oder Schlitz dafür, dass sich der Strom an Stellen verdichten muss wo er zuvor gar nicht lang gegangen wäre. Es gibt eben kein Allheilmittel – was bei einen Layout Probleme löst sorgt beim nächsten für welche. H-Felder werden von geschlossenen Kupferlagen genau so wenig beeindruckt wie von welchen mit scheinbar strategisch gesetzten Löchern oder Schlitzen. In allen Fällen geht das Feld fast ungehindert einfach durch. Nur haben Löcher und Schlitze neben dem hübschen Aussehen noch den Vorteil, dass man sich mit so was (besonders direkt unter Drosseln wo sich das böse Feld tummelt) wunderbar Trafos bauen lassen. Also wenn schon Löcher und Schlitze im Kupfer pauschal empfohlen werden, dann denkt auch an die Löcher für die Schenkel der Kerne zum durchs PCB stecken. :-) Genauso verhält es sich auch mit: "Iiiiiih, Leiterbahnen mitten im im H-Feld." Statt einen Track unter einer Induktivität hindurchzulegen, vielleicht noch in einer Richtung in der in ihm gar nichts induziert würde. Legt ihn der moderne Router lieber im großen Bogen außen rum, denn er weiß: "Feld ist nur unter der Spule, sonst nirgends" und "Lang und krumm ist besser als kurz und gerade". :-) Achtung!: Auch Smilies wurden mir Bedacht gesetzt!
Einfach mal anfangen und den ersten Entwurf hier diskutieren lassen wird dir mehr helfen, als nach einigen Tipps zu fragen.
Ach ja, gerade bei bedrahteten Spulen ist ja ein Großteil der Spule recht weit weg vom Board. Dahingehend ist die Kapazitive Kopplung ja eher gering. Aber man kann ja um Allen gerecht zu werden die Fläche unter der Spule "hatchen". Da ist für jeden was dabei und der sich ausbildente C wird auch kleiner.
Floh schrieb: > Einfach mal anfangen und den ersten Entwurf hier diskutieren lassen wird > dir mehr helfen, als nach einigen Tipps zu fragen. dito
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.